基于共价结合的纳米银抗菌棉织物研究进展
发布时间：2021-10-15 14:24
针对棉织物与纳米银之间缺乏亲和性,主要依靠物理吸附结合,水洗牢度差等问题,总结了基于共价结合的纳米银抗菌棉织物的最新研究进展,探讨了席夫碱反应和酯化反应这2种共价结合机制。以纳米银与棉织物之间的共价交联剂（超支化聚合物、树状大分子、丝素、丝胶、半胱氨酸、蛋氨酸、巯基乙酸、壳聚糖衍生物、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸、丁烷四羧酸）种类进行分类介绍,结合抑菌率和银含量的数据讨论了基于共价结合的纳米银抗菌棉织物的制备工艺、抗菌性能和抗菌耐洗性能。最后对基于共价结合的纳米银抗菌棉织物领域存在的不足和未来需要深入关注的地方进行了探讨。研究指出,共价交联法大幅提高了纳米银的抗菌耐洗性能,为开发环境友好和长效抗菌的纳米银纺织品提供了新思路和新途径。
【文章来源】：纺织学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
二醛织物素与Ag NPs-NH2反应机制示意图
随后，为了提高AgNPs的耐洗性能，采用AgNPs原位生成法对氧化棉织物进行功能化整理。将丝素、葡萄糖、银氨溶液混合，调节pH值到10，将氧化棉织物浸渍在上述80℃混合溶液中反应4 h即可。AgNPs原位生成法整理后棉织物的载银量从1 688.6 mg/kg降到1 417.2 mg/kg，载银量仅降低了16%，远远优于浸渍法的58%。抑菌率几乎未变，洗涤30次之后的抑菌率高达99.99%。2 酯化反应
考虑到羧甲基壳聚糖表面氨基与Ag NPs之间的亲和力弱于L-半胱氨酸表面巯基与AgNPs之间的亲和力，为进一步提高AgNPs的抗菌耐久性，Xu等[51]将羧甲基壳聚糖和L-半胱氨酸同时用作棉织物和AgNPs之间的黏结剂。首先通过酯化反应将羧甲基壳聚糖共价交联在棉织物的表面，然后继续通过酰胺化反应将L-半胱氨酸接枝在羧甲基壳聚糖改性棉织物的表面，最后将L-半胱氨酸/羧甲基壳聚糖/棉织物浸渍在硝酸银溶液中，使用硼氢化钠作为还原剂，最终制备得到AgNPs改性棉织物，制备过程如图3所示。即使经历高达180次的洗涤实验，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍大于97%，银含量的损失率低于11%，说明L-半胱氨酸和羧甲基壳聚糖发挥了协同作用，通过氨基、巯基与AgNPs发生配位作用，将AgNPs牢牢固定在棉织物的表面。而且细胞毒性实验表明，改性后的棉织物对人体皮肤是安全的。2.3 其他
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/蚕丝复合材料研究进展[J]. 赵兵,祁宁,徐安长,钟洲,车明国. 纺织学报. 2018(10)
[2]纳米银制备及其在纺织品中的应用研究进展[J]. 高党鸽,李亚娟,吕斌,马建中. 纺织学报. 2018(08)
[3]糖类添加剂在1,2,3,4-丁烷四羧酸棉织物防皱整理中的应用[J]. 肖慧芳,阎克路,纪柏林. 纺织学报. 2018(07)
[4]基于银纳米线导电网络的电子纺织品[J]. 丁晨,赵兵,祁宁. 化学进展. 2017(08)
[5]改性活性棉织物的纳米银原位组装抗菌整理[J]. 张德锁,陈岭,赵敏. 纺织学报. 2017(06)
[6]适用于生物体系的自驱动纳米技术研究进展[J]. 赵兵,祁宁,张德锁,李青松,张克勤. 材料导报. 2017(01)
[7]雾聚合表面接枝改性新方法及其应用进展[J]. 顾家源,付飞亚,刘向东. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[8]MHBP-OH纳米银的制备及其对棉织物的长效抗菌整理[J]. 董猛,张德锁,林红,陈宇岳. 纺织导报. 2016(05)
[9]丝胶/纳米银溶胶的制备及其对涤纶的改性[J]. 高晓红,孟臣,孟康,沈舸泓. 印染. 2015(12)
[10]不同电荷体系纳米银溶液的研究现状[J]. 陈思宇,张峰,陶玥,陈宇岳. 沙洲职业工学院学报. 2015(01)
硕士论文
[1]纳米银溶胶的制备以及对亚麻的功能整理[D]. 魏帅男.东华大学 2017
[2]丝素纳米银的制备及其对棉织物的改性整理[D]. 李陈梅.苏州大学 2014
[3]PAMAM包络纳米银的制备及其在抗菌棉织物中的应用[D]. 陈文静.湖南工业大学 2012
本文编号：3438125
【文章来源】：纺织学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
二醛织物素与Ag NPs-NH2反应机制示意图
随后，为了提高AgNPs的耐洗性能，采用AgNPs原位生成法对氧化棉织物进行功能化整理。将丝素、葡萄糖、银氨溶液混合，调节pH值到10，将氧化棉织物浸渍在上述80℃混合溶液中反应4 h即可。AgNPs原位生成法整理后棉织物的载银量从1 688.6 mg/kg降到1 417.2 mg/kg，载银量仅降低了16%，远远优于浸渍法的58%。抑菌率几乎未变，洗涤30次之后的抑菌率高达99.99%。2 酯化反应
考虑到羧甲基壳聚糖表面氨基与Ag NPs之间的亲和力弱于L-半胱氨酸表面巯基与AgNPs之间的亲和力，为进一步提高AgNPs的抗菌耐久性，Xu等[51]将羧甲基壳聚糖和L-半胱氨酸同时用作棉织物和AgNPs之间的黏结剂。首先通过酯化反应将羧甲基壳聚糖共价交联在棉织物的表面，然后继续通过酰胺化反应将L-半胱氨酸接枝在羧甲基壳聚糖改性棉织物的表面，最后将L-半胱氨酸/羧甲基壳聚糖/棉织物浸渍在硝酸银溶液中，使用硼氢化钠作为还原剂，最终制备得到AgNPs改性棉织物，制备过程如图3所示。即使经历高达180次的洗涤实验，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍大于97%，银含量的损失率低于11%，说明L-半胱氨酸和羧甲基壳聚糖发挥了协同作用，通过氨基、巯基与AgNPs发生配位作用，将AgNPs牢牢固定在棉织物的表面。而且细胞毒性实验表明，改性后的棉织物对人体皮肤是安全的。2.3 其他
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/蚕丝复合材料研究进展[J]. 赵兵,祁宁,徐安长,钟洲,车明国. 纺织学报. 2018(10)
[2]纳米银制备及其在纺织品中的应用研究进展[J]. 高党鸽,李亚娟,吕斌,马建中. 纺织学报. 2018(08)
[3]糖类添加剂在1,2,3,4-丁烷四羧酸棉织物防皱整理中的应用[J]. 肖慧芳,阎克路,纪柏林. 纺织学报. 2018(07)
[4]基于银纳米线导电网络的电子纺织品[J]. 丁晨,赵兵,祁宁. 化学进展. 2017(08)
[5]改性活性棉织物的纳米银原位组装抗菌整理[J]. 张德锁,陈岭,赵敏. 纺织学报. 2017(06)
[6]适用于生物体系的自驱动纳米技术研究进展[J]. 赵兵,祁宁,张德锁,李青松,张克勤. 材料导报. 2017(01)
[7]雾聚合表面接枝改性新方法及其应用进展[J]. 顾家源,付飞亚,刘向东. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[8]MHBP-OH纳米银的制备及其对棉织物的长效抗菌整理[J]. 董猛,张德锁,林红,陈宇岳. 纺织导报. 2016(05)
[9]丝胶/纳米银溶胶的制备及其对涤纶的改性[J]. 高晓红,孟臣,孟康,沈舸泓. 印染. 2015(12)
[10]不同电荷体系纳米银溶液的研究现状[J]. 陈思宇,张峰,陶玥,陈宇岳. 沙洲职业工学院学报. 2015(01)
硕士论文
[1]纳米银溶胶的制备以及对亚麻的功能整理[D]. 魏帅男.东华大学 2017
[2]丝素纳米银的制备及其对棉织物的改性整理[D]. 李陈梅.苏州大学 2014
[3]PAMAM包络纳米银的制备及其在抗菌棉织物中的应用[D]. 陈文静.湖南工业大学 2012
本文编号：3438125
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